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多细胞生物体的正常发育离不开细胞分化过程中高度精巧的调控。研究表明,分化细胞中的遗传物质并没有丢失,它们只是开启或关闭了特异的基因,而表观遗传则是控制着DNA中基因开启或关闭的重要机制。表观遗传通过改变DNA或染色体蛋白质上的化学修饰形成多种不同的细胞分化方向。表观遗传中最重要的修饰是DNA甲基化,DNA中的某些碱基加上甲基后,基因的碱基序列不会改变,但是甲基化程度的高低会影响其转录的水平,甲基化程度越高,转录水平越低。在DNA复制时,DNA甲基转移酶能够使子代DNA获得与亲代DNA相同的DNA甲基化特征,从而使其在DNA复制和细胞分裂中被保留下来。组蛋白是真核生物细胞核中与DNA结合在一起的蛋白质。科学家发现组蛋白的多种化学修饰也能够影响基因的表达。细胞核受到某些外界刺激可能会引起组蛋白修饰的改变,进而使基因出现越来越多的甲基化,直至其表达关闭,而另一些刺激引起的组蛋白修饰会使基因去甲基化,从而开启表达过程。基因的表观遗传修饰会不会由亲代个体传递给子代个体呢?这取决于精卵形成过程及受精后细胞中发生的复杂变化,这些复杂变化会使表观遗传会被重新编程。怀孕早期遭受饥荒的女性,其后代罹患肥胖的概率比较高,因为表观遗传将其细胞编程为尽量减少能量消耗的模式。男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化程度明显升高。怀孕期间过量饮酒是导致出生缺陷和智力发育迟缓的重要因素,动物实验显示,酒精能够改变表观遗传修饰,影响下一代表型。人体很复杂,每个人的健康和寿命都由基因组、表观遗传、环境因素等共同影响,目前研究人员尚不能预测表观遗传效应对后代的影响有多大,但我们应通过健康的生活方式,尽可能提高自己和后代的身体素质。
(1)在多细胞生物的个体发育过程中,通过细胞分化形成多样的细胞,细胞分化的本质是
基因的选择性表达
基因的选择性表达

(2)在DNA分子复制过程中,
碱基互补配对
碱基互补配对
原则保证了亲子代DNA分子碱基序列的一致性。据文中信息可知,
DNA甲基转移酶
DNA甲基转移酶
的参与使DNA甲基化特征能够保存在子细胞中。
(3)结合所学知识推测,特定序列的甲基化可能干扰了
RNA聚合
RNA聚合
酶与基因的结合,进而降低转录水平。此外,由文中信息可知,环境因素会引起
组蛋白修饰改变
组蛋白修饰改变
,进而影响基因甲基化程度的高低,最终影响基因的表达。
(4)某品系小鼠的毛色受AVY基因控制,AVY基因上游一段序列的甲基化程度影响AVY基因表达,甲基化程度越高、小鼠毛色越深。为证明“孕期过量饮酒可以通过改变表观遗传修饰影响后代表型”的假设,研究人员利用该品系小鼠设计了如表实验。
组别 小鼠 酒精摄入情况 检测指标
实验组 刚受孕的雌鼠 每天摄入一定量酒精 待小鼠产仔后,观察子代小鼠毛色
对照组
刚受孕的雌鼠
刚受孕的雌鼠

不摄入酒精
不摄入酒精
请填写表格完善以上实验方案,并预期实验结果:
实验组子代小鼠的毛色差异大于对照组
实验组子代小鼠的毛色差异大于对照组

(5)结合本文信息,请列举你应当采取的健康生活方式:
不吸烟、不过量饮酒、不暴饮暴食
不吸烟、不过量饮酒、不暴饮暴食

【答案】基因的选择性表达;碱基互补配对;DNA甲基转移酶;RNA聚合;组蛋白修饰改变;刚受孕的雌鼠;不摄入酒精;实验组子代小鼠的毛色差异大于对照组;不吸烟、不过量饮酒、不暴饮暴食
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:32引用:5难度:0.6
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